數(shù)字化教學(xué)模式在人體機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

孫 湛，張雪梅

1 新疆醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院， 烏魯木齊 830000；2 昌吉職業(yè)技術(shù)學(xué)院護(hù)理分院， 新疆 昌吉 831100

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等信息技術(shù)的飛速發(fā)展，高校教育信息化進(jìn)程不斷深入，并大力提倡應(yīng)用數(shù)字化教學(xué)模式[1]。數(shù)字化教學(xué)模式就是利用現(xiàn)代化的信息技術(shù)將教學(xué)內(nèi)容簡潔地表達(dá)出來，將抽象的知識形象化，將復(fù)雜的內(nèi)容簡單化，將單一的教學(xué)方式變得豐富多彩。智能移動終端的普及和WiFi的全覆蓋，為學(xué)生個(gè)性化地參與教學(xué)提供了一個(gè)全新的學(xué)習(xí)領(lǐng)域[2]。引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生參與數(shù)字化教學(xué)，不僅可進(jìn)一步完善和豐富數(shù)字化教學(xué)素材建設(shè)，而且激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，進(jìn)而全面提升其綜合素養(yǎng)。

筆者將數(shù)字化教學(xué)模式應(yīng)用于人體機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，徹底改變了傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式，提高了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性，現(xiàn)將具體實(shí)施過程總結(jié)如下。

1 傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式

實(shí)驗(yàn)前，讓學(xué)生認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，充分了解該次實(shí)驗(yàn)的目的、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和操作注意事項(xiàng)；結(jié)合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容復(fù)習(xí)有關(guān)理論，明確實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)目的、實(shí)驗(yàn)原理以及預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在此過程中,學(xué)生只能利用實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)和教材預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)相關(guān)知識，較為抽象，不易理解，有些學(xué)生還會產(chǎn)生倦怠心理，不愛看也不愛學(xué)。

實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)教師會根據(jù)該次實(shí)驗(yàn)的步驟進(jìn)行示教。實(shí)驗(yàn)室?guī)资粚W(xué)生圍著一個(gè)實(shí)驗(yàn)臺看教師示教，后面的學(xué)生只能聽示教，甚至有些學(xué)生干脆放棄，大大降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生整理實(shí)驗(yàn)結(jié)果，根據(jù)回憶實(shí)驗(yàn)過程及實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題找出原因、分析討論，完成一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告。但是實(shí)驗(yàn)中有些數(shù)據(jù)記錄不完整,只能通過回憶實(shí)驗(yàn)過程,有可能忘掉一些細(xì)節(jié)，對實(shí)驗(yàn)的結(jié)果分析不夠全面，導(dǎo)致由于片面化而產(chǎn)生錯(cuò)誤的發(fā)生。另外，學(xué)生完成的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，該組學(xué)生基本一致，教師無法掌握學(xué)生真實(shí)的學(xué)習(xí)情況。

2 數(shù)字化教學(xué)模式應(yīng)用

2.1 實(shí)驗(yàn)前

①利用醫(yī)學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺，學(xué)生通過智能移動終端進(jìn)入實(shí)驗(yàn)軟件系統(tǒng)，并選擇相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。軟件系統(tǒng)由儀器介紹、實(shí)驗(yàn)原理、手術(shù)操作、模擬仿真、實(shí)驗(yàn)波形以及實(shí)驗(yàn)測試等部分組成。學(xué)生可以根據(jù)需要點(diǎn)開項(xiàng)目，查看相關(guān)內(nèi)容；在系統(tǒng)中模擬實(shí)驗(yàn)過程完成實(shí)驗(yàn)，當(dāng)模擬操作失誤時(shí)，系統(tǒng)會給予提示，并拒絕操作，以保障實(shí)驗(yàn)的無誤操作；還可以在系統(tǒng)中看到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。學(xué)生通過該系統(tǒng)，直觀、形象地將該次實(shí)驗(yàn)過程預(yù)習(xí)一遍，以動畫的形式模擬操作，達(dá)到了充分預(yù)習(xí)、寓教于樂的目的，提高了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性，同時(shí)也讓學(xué)生對實(shí)驗(yàn)做到心中有數(shù)[3]。

②實(shí)驗(yàn)前考核。利用虛擬實(shí)驗(yàn)平臺查看學(xué)生學(xué)習(xí)情況，解答學(xué)生提問。導(dǎo)出成績，督促沒有完成學(xué)習(xí)的學(xué)生盡快完成實(shí)驗(yàn)前學(xué)習(xí)。另外，課前進(jìn)行回顧性提問，進(jìn)一步了解學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的掌握情況，并給予實(shí)驗(yàn)小組評分考核[4]。

2.2 實(shí)驗(yàn)中

利用微課教學(xué)方式，將實(shí)驗(yàn)分幾個(gè)模塊以視頻講解的形式完成(如將心血管活動的調(diào)節(jié)視頻分成頸部操作、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)結(jié)果3個(gè)微視頻)，微視頻播放5～10 min，視頻播放中穿插幾個(gè)小問題和實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)，讓學(xué)生積極思考。

操作過程中，實(shí)驗(yàn)小組分工協(xié)作，模擬手術(shù)室手術(shù)。主刀學(xué)生完成手術(shù)的主要操作過程；助手協(xié)助主刀完成手術(shù)；器械護(hù)士整理手術(shù)用具和清潔衛(wèi)生；實(shí)驗(yàn)記錄人員完成數(shù)據(jù)的采集；視頻錄制人員完成對操作過程的錄像采集。實(shí)驗(yàn)小組成員分工協(xié)作，共同完成實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)中考核教師以實(shí)驗(yàn)小組為單位，完成對基本手術(shù)操作、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、數(shù)據(jù)采集的情況進(jìn)行小組評定考核?？梢越o主要完成手術(shù)人員以相應(yīng)加分，這樣可以調(diào)動學(xué)生的積極性，使其主動完成實(shí)驗(yàn)核心工作。

2.3 實(shí)驗(yàn)后

利用數(shù)字化教學(xué)平臺，學(xué)生將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、分析結(jié)果、視頻錄像剪輯等資料上傳到教學(xué)平臺上。學(xué)生可通過該平臺查看實(shí)驗(yàn)資料，對整個(gè)實(shí)驗(yàn)有一個(gè)直觀的回顧，進(jìn)行全面的分析討論，實(shí)驗(yàn)小組共同完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫并上交存檔。

對于實(shí)驗(yàn)后的考核，實(shí)驗(yàn)小組間利用上傳實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、分析結(jié)果和剪輯的視頻錄像進(jìn)行互評，教師依據(jù)實(shí)驗(yàn)小組撰寫的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)上傳實(shí)驗(yàn)相關(guān)內(nèi)容給予實(shí)驗(yàn)小組評定考核，兩者按比例合計(jì)計(jì)入實(shí)驗(yàn)后的考核。

最終每次實(shí)驗(yàn)由實(shí)驗(yàn)前考核、實(shí)驗(yàn)中考核和實(shí)驗(yàn)后考核三項(xiàng)者按比例合計(jì)生成計(jì)入每次實(shí)驗(yàn)平時(shí)成績中。

3 人體機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)期末考核

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程，平時(shí)成績部分主要由學(xué)生的課堂表現(xiàn)以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績組成。教學(xué)改革后，人體機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)平時(shí)成績在數(shù)字化教學(xué)模式中自動生成。期末考試，兩種實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程均組織人體機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)筆試考試和操作考試。人體機(jī)能學(xué)最終實(shí)驗(yàn)成績由平時(shí)成績(占總成績20%)，實(shí)驗(yàn)操作成績(占總成績30%)和實(shí)驗(yàn)筆試成績(占總成績50%)組成。

4 效果及評價(jià)

該研究以入學(xué)條件相似的2015級和2016級中醫(yī)學(xué)及中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)學(xué)班學(xué)生為研究對象，分別采用傳統(tǒng)教學(xué)(2015級)和新教學(xué)方法(2016級)，嚴(yán)格按照教學(xué)大綱組織教學(xué)，采用相同版本教材，授課學(xué)時(shí)相同。調(diào)查結(jié)果顯示：2015級、2016級實(shí)驗(yàn)平時(shí)成績分別為(86.20±12.36)分和(84.18±8.74)分，差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；2015級實(shí)驗(yàn)操作成績?yōu)?78.50±8.25)分，2016級實(shí)驗(yàn)操作成績?yōu)?85.08±6.18)分，2016級實(shí)驗(yàn)操作成績高于2015級，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；2015級實(shí)驗(yàn)筆試成績(67.32±13.25)分，2016級筆試成績?yōu)?76.18±10.86)分，2016級實(shí)驗(yàn)筆試成績高于2015級，兩者差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；2015級最終實(shí)驗(yàn)成績?yōu)?74.10±12.63)分，2016級最終實(shí)驗(yàn)成績?yōu)?80.30±10.35)分，2016級最終實(shí)驗(yàn)成績高于2015級，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。2016級及格率(86.52%)明顯高于2015級及格率(77.79%)(如表1所示)。

表1 兩組學(xué)生人體機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)考核結(jié)果比較

注：與2015年比較P<0.05

5 結(jié)論

數(shù)字化教學(xué)是醫(yī)學(xué)高等教育的一個(gè)重要發(fā)展趨勢。以計(jì)算機(jī)仿真虛擬技術(shù)為核心的醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)室是實(shí)驗(yàn)教學(xué)新的發(fā)展方向，其優(yōu)勢已經(jīng)突顯出來，它采用了多媒體技術(shù)在計(jì)算機(jī)上構(gòu)建虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，把實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)環(huán)境虛擬化，豐富了機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和手段，有效降低了實(shí)驗(yàn)教學(xué)成本，提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。學(xué)生不通過真實(shí)的實(shí)驗(yàn)就可以掌握實(shí)驗(yàn)原理、步驟及方法，學(xué)習(xí)速度快，且接收的信息量大。

通過人體機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)成績來分析，數(shù)字化教學(xué)模式最終實(shí)驗(yàn)成績(80.3分)較傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式(74.1分)有明顯提高，及格率也由77.79%提高到86.52%，這些數(shù)據(jù)說明了數(shù)字化教學(xué)模式的應(yīng)用能豐富人體機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，吸引學(xué)生注意力，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中認(rèn)識到實(shí)驗(yàn)課可促進(jìn)升華理論知識，充分理解理論內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的求知欲，活躍課堂氣氛[5]。數(shù)字化的教學(xué)模式以直觀、形象、清晰的方式將核心實(shí)驗(yàn)內(nèi)容呈現(xiàn)給學(xué)生，解決了學(xué)生厭學(xué)、倦學(xué)的問題，充分調(diào)動了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性，提高學(xué)習(xí)效率[6]。通過數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)有助于學(xué)生對知識的理解和認(rèn)識，并提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。另外，數(shù)字化教學(xué)模式應(yīng)用降低了教師批改作業(yè)、課堂教學(xué)的壓力，使教師有更多的時(shí)間去研究教學(xué)[7]。

在數(shù)字化教學(xué)模式下，我們應(yīng)該注意將班級人數(shù)控制在30人左右效果最好，這樣就使每個(gè)學(xué)生都有機(jī)會參與其中。人數(shù)在40人以上時(shí)控制難度較大，也對教師的課堂時(shí)間和內(nèi)容的把握提出更高要求。另外，如果虛擬實(shí)驗(yàn)所做的數(shù)字化資料過于單一或過于繁雜，都會影響教學(xué)的效果。

總之，尋找合適的教學(xué)模式一直都是高校教師不斷努力的方向。數(shù)字化教學(xué)模式應(yīng)用將人體機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)和理論充分的聯(lián)系在一起，有利于知識的融會貫通[8]?？梢猿浞旨ぐl(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，更有利于學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的提高。傳統(tǒng)動物實(shí)驗(yàn)具有其自身的特點(diǎn)，例如傳統(tǒng)動物實(shí)驗(yàn)可以鍛煉學(xué)生的操作動手能力，在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生可能會遇見操作中的不同情況，可以促進(jìn)學(xué)生進(jìn)一步思考，并解決相應(yīng)的問題，這些都是虛擬實(shí)驗(yàn)無法實(shí)現(xiàn)的，故傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)不可能被虛擬實(shí)驗(yàn)完全取代。應(yīng)該將兩者有機(jī)結(jié)合在一起，發(fā)揮各自的長處和優(yōu)點(diǎn)，共同促進(jìn)醫(yī)學(xué)教育的發(fā)展。